JP6084816B2 - Control method of hybrid steering system - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッドステアリングシステム及びその制御方法に係り、より詳しくは、中大型車両の燃費を向上させるためにモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）と電動油圧パワーステアリング（ＥＨＰＳ）が組み合わされたハイブリッドステアリングシステム及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid steering system and a control method therefor, and more particularly, a hybrid steering in which a motor drive / power steering (MDPS) and an electrohydraulic power steering (EHPS) are combined in order to improve the fuel efficiency of a medium-to-large vehicle. The present invention relates to a system and a control method thereof.

一般に、操舵装置は、操舵補助力として油圧を用いることにより油圧ポンプを必要とするが、油圧ポンプがエンジンで駆動されることによりエンジン駆動力の損失が生ずる。このようなエンジン駆動力の損失は燃費の低下につながる。
従って、操舵装置によるエンジン駆動力の損失を減少させた場合には、その分だけ燃費が改善できる。
燃費改善の例として、エンジンで駆動される油圧ポンプが備えられ、ホースの管路抵抗を減らすか、または、アイドル時のポンプ流量を減らすことによりエンジン駆動力の損失を減少させた油圧式操舵装置が知られている（特許文献１参照）。
しかしながら、油圧式操舵装置による燃費改善方式は、エンジンで駆動される油圧ポンプを使用する限り、小さな効果しか得られない。操舵装置が大きな燃費改善効果を得るためには、エンジンで駆動される油圧ポンプを使用しないことが好ましい。
この種の操舵装置の例としては、油圧を必要としない電動モーターが用いられるモータードライブ・パワーステアリング （Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：以下、ＭＤＰＳと略す）や、油圧をエンジンの駆動力ではなくモーターで駆動される電動ポンプで送り出す電動油圧パワーステアリング（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：以下、ＥＨＰＳと略す）を挙げることができる（特許文献２〜４参照）。 In general, a steering device requires a hydraulic pump by using hydraulic pressure as a steering assist force. However, when the hydraulic pump is driven by an engine, a loss of engine driving force occurs. Such a loss of engine driving force leads to a reduction in fuel consumption.
Therefore, when the loss of the engine driving force by the steering device is reduced, the fuel consumption can be improved accordingly.
As an example of fuel efficiency improvement, a hydraulic steering device equipped with a hydraulic pump driven by an engine and reducing the loss of the engine driving force by reducing the pipe line resistance of the hose or reducing the pump flow rate during idling Is known (see Patent Document 1).
However, the fuel efficiency improvement method using the hydraulic steering device can provide only a small effect as long as the hydraulic pump driven by the engine is used. In order for the steering device to obtain a great fuel economy improvement effect, it is preferable not to use a hydraulic pump driven by an engine.
Examples of this type of steering device include motor drive power steering (Motor Drive Power Steering: MDPS), which uses an electric motor that does not require hydraulic pressure, and hydraulic pressure driven by a motor rather than the driving force of the engine. An electro-hydraulic power steering (hereinafter abbreviated as EHPS) can be given (see Patent Documents 2 to 4).

ＭＤＰＳやＥＨＰＳは、燃費改善を課題とするハイブリッド車両の操舵装置として好ましく採用されてきた。
一方、燃費改善は、乗用車両のみならず商用車両においても追求しなければならない重要課題である。このために、商用車両においても、エンジンの駆動力を利用する油圧ポンプに替えてＭＤＰＳ又はＥＨＰＳを操舵装置として使用できれば、商用車両の燃費が改善されるとの期待が高まるのは当然のことである。
しかし、従来のＭＤＰＳ操舵装置又はＥＨＰＳ操舵装置は、乗用車両向けに設計されているため、トラックやバスなどの中型または大型の商用車両の操舵装置としては適さないという問題があった。
商用車両の操舵装置がＭＤＰＳ操舵装置又はＥＨＰＳ操舵装置で代替できない主な原因は、操舵装置のステアリング容量にある。例えば、乗用車両の場合は約１３ＫＮ程度のステアリング容量で十分であるが、商用車両の場合は約５０ＫＮ〜１９０ＫＮ程度のステアリング容量を必要とする。このため、商用車両では、燃費改善効果の高いＭＤＰＳ操舵装置又はＥＨＰＳ操舵装置を採用することが困難であった。
そこで、中大型商用車両においてステアリング容量を満たし、燃費改善が可能な新概念のステアリングシステムの開発が求められると共に、そのようなステアリングシステムの操舵安定性を確保するための制御ロジックが求められていた。 MDPS and EHPS have been preferably employed as a steering device for a hybrid vehicle whose task is to improve fuel efficiency.
On the other hand, improving fuel efficiency is an important issue that must be pursued not only for passenger vehicles but also for commercial vehicles. For this reason, even in commercial vehicles, if MDPS or EHPS can be used as a steering device instead of a hydraulic pump that uses the driving force of the engine, it is a matter of course that the expectation that the fuel efficiency of commercial vehicles will be improved. is there.
However, since the conventional MDPS steering device or EHPS steering device is designed for passenger vehicles, there is a problem that it is not suitable as a steering device for medium-sized or large-sized commercial vehicles such as trucks and buses.
The main reason that the commercial vehicle steering device cannot be replaced by the MDPS steering device or the EHPS steering device is the steering capacity of the steering device. For example, a steering capacity of about 13 KN is sufficient for a passenger vehicle, but a steering capacity of about 50 KN to 190 KN is required for a commercial vehicle. For this reason, it has been difficult for commercial vehicles to adopt an MDPS steering device or an EHPS steering device that has a high fuel efficiency improvement effect.
Therefore, development of a new concept steering system capable of satisfying the steering capacity and improving fuel consumption is required for medium and large commercial vehicles, and control logic for ensuring the steering stability of such a steering system is required. .

ＭＤＰＳとＥＨＰＳが共に採用された従来の技術としては、特許文献５を挙げることができる。この特許文献５は、ＭＤＰＳ・ＥＨＰＳ併合型車両用操舵装置に関するもので、より詳しくは、ＭＤＰＳとＥＨＰＳを併行して操舵することにより、操舵不能の緊急時にも相互に補完しあって、補助操舵力を提供して安全性を確保することが記載されている。この装置は、メインモーターの回転力で操舵パワーをアシストするＭＤＰＳと、油圧ポンプの駆動により発生した油圧で操舵パワーをアシストするＥＨＰＳと、メインモーターと油圧ポンプの駆動を制御するＥＣＵとを含み、主操舵装置としてＭＤＰＳを用い、補助操舵装置としてＥＨＰＳを用いる。モーターの故障による緊急操舵不能の際に補助し或いは大型車両で足りない操舵力を補助することを特徴とする。   As a conventional technique in which both MDPS and EHPS are employed, Patent Document 5 can be cited. This Patent Document 5 relates to a steering device for a combined MDPS / EHPS type vehicle, and more specifically, by steering in parallel with MDPS and EHPS, and complementing each other even in an emergency where steering is impossible, auxiliary steering It is described to provide safety and ensure safety. The apparatus includes an MDPS that assists steering power with the rotational force of the main motor, EHPS that assists steering power with the hydraulic pressure generated by driving the hydraulic pump, and an ECU that controls the driving of the main motor and the hydraulic pump. MDPS is used as the main steering device, and EHPS is used as the auxiliary steering device. It assists when emergency steering is impossible due to a motor failure, or assists a steering force that is not sufficient for a large vehicle.

しかしながら、上記文献は、ラックアンドピニオンギヤで構成されたシステムに関する特許であって、実際の大型商用車には容量不足のため対応不可であった。また、主操舵装置としてＭＤＰＳを適用し、故障時又は操舵不足時に不足分を補償する補助装置としてＥＨＰＳを適用したもので、制御ロジックに関連した内容も全く検討されていなかった。このため、ＭＤＰＳとＥＨＰＳとを同時に主操舵装置として適用した装置、及び、性能向上のための制御ロジックの検討が求められていた。   However, the above-mentioned document is a patent related to a system constituted by rack and pinion gears, and cannot cope with an actual large commercial vehicle due to insufficient capacity. Further, MDPS is applied as a main steering device, and EHPS is applied as an auxiliary device that compensates for a shortage in case of failure or steering shortage, and the contents related to the control logic have not been studied at all. For this reason, examination of the control logic for the apparatus which applied MDPS and EHPS simultaneously as a main steering apparatus, and the performance improvement was calculated | required.

特開平１０−２５０６１３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-250613 特開２００６−００７９１６号公報JP 2006-007916 A 特開２００４−０４０８８３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-040883 特開平１０−２０３３８７号公報JP-A-10-203387 韓国特許第１０−１０７１５６３号明細書Korean Patent No. 10-107563

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）及び電動油圧パワーステアリング（ＥＨＰＳ）を同時に主操舵装置として用いることが可能なハイブリッドステアリングシステム及びその制御方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to simultaneously use a motor drive / power steering (MDPS) and an electrohydraulic power steering (EHPS) as a main steering device. It is an object of the present invention to provide a possible hybrid steering system and a control method thereof.

本発明によるハイブリッドステアリングシステムの制御方法は、ステアリングホイールの後端においてステアリングホイールシャフトに連結された第１トーションバー、前記第１トーションバーのトルクを測定する第１トルクセンサー、及び前記ステアリングホイールシャフトにトルクを加えるモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターから構成されたモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モジュールと、前記モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モジュールの後端において前記ステアリングホイールシャフトに連結された第２トーションバー、および前記第２トーションバーのねじれに応じて油圧で操舵出力を加える油圧機構から構成された電動油圧パワーステアリング（ＥＨＰＳ）モジュールと、車両の速度又は操舵角度に応じて前記モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターのトルクと前記油圧機構の操舵出力を共に制御することにより、前記ステアリングホイールに前記モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターと前記油圧機構による出力が全て適用できるようにする制御部と、を含んでなるハイブリッドステアリングシステムの制御方法であって、車速をチェックする速度測定段階と、車速を基準速度と比較して低速か高速か判断する車速判断段階と、車速が低速の場合には油圧機構から加える操舵出力を最大に増大させ、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターのトルクを制御する低速制御段階と、車速が高速で操舵がオンセンターの場合にはモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターから加えるトルクを減少させ、油圧機構の操舵出力を制御する第１高速制御段階と、車速が高速で操舵がオフセンターの場合には油圧機構から加える操舵出力を減少させ、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターのトルクを制御する第２高速制御段階と、を含んでなることを特徴とする。
A control method for a hybrid steering system according to the present invention includes a first torsion bar coupled to a steering wheel shaft at a rear end of a steering wheel, a first torque sensor for measuring torque of the first torsion bar, and the steering wheel shaft. A motor drive / power steering (MDPS) module composed of a motor drive / power steering (MDPS) motor for applying torque and a rear end of the motor drive / power steering (MDPS) module coupled to the steering wheel shaft. An electro-hydraulic power steering (EHPS) module composed of two torsion bars and a hydraulic mechanism that applies a steering output with hydraulic pressure in accordance with the torsion of the second torsion bar And controlling the torque of the motor drive power steering (MDPS) motor and the steering output of the hydraulic mechanism in accordance with the vehicle speed or steering angle, the motor drive power steering ( MDPS) A control method for a hybrid steering system comprising: a motor and a control unit that allows all outputs from the hydraulic mechanism to be applied, wherein a speed measurement step for checking a vehicle speed is compared with a reference speed. A vehicle speed determination stage for determining whether the vehicle speed is low or high, and if the vehicle speed is low, the steering output applied from the hydraulic mechanism is maximized, and motor drive power steering (MDPS) is performed according to the torque measured by the first torque sensor. ) Low speed control stage to control motor torque and vehicle speed When the steering is on-center at high speed, the torque applied from the motor drive power steering (MDPS) motor is reduced to control the steering output of the hydraulic mechanism, and the vehicle speed is high and the steering is off-center. A second high-speed control stage, in which the steering output applied from the hydraulic mechanism is reduced and the torque of the motor drive power steering (MDPS) motor is controlled in accordance with the torque measured by the first torque sensor. It is characterized by that.

本発明のハイブリッドステアリングシステム及びその制御方法によれば、車両にハイブリッドステアリングシステムを新規に採用することにより、燃費を３〜４％改善することができる。
また、多重のトーションバーの適用により路面反力が正確に感知されてステアリング性能を向上させることができる。
さらに、車速に応じて制御方法を分け、車両のオンセンターフィール精密制御及び操舵異質感防止及びシステム制御が容易であり、制御方法に応じて車両の操舵の大部分をＥＨＰＳが担当するようにし、或いはＭＤＰＳ、ＥＨＰＳが操舵を分担するように構成することにより各部品の耐久性を向上させることができる。 According to the hybrid steering system and its control method of the present invention, the fuel consumption can be improved by 3 to 4% by newly adopting the hybrid steering system in the vehicle.
Further, by applying multiple torsion bars, the road surface reaction force can be accurately detected and the steering performance can be improved.
Furthermore, the control method is divided according to the vehicle speed, the on-center feel precise control of the vehicle, the steering heterogeneity prevention and the system control are easy, and the EHPS is responsible for most of the steering of the vehicle according to the control method, Alternatively, the durability of each component can be improved by configuring so that MDPS and EHPS share steering.

本発明の一実施例に係るハイブリッドステアリングシステムの構成図である。It is a block diagram of the hybrid steering system which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るハイブリッドステアリングシステムの制御方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a control method of a hybrid steering system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係るハイブリッドステアリングシステムの別の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another control method of the hybrid steering system which concerns on one Example of this invention.

以下に添付図面に基づいて、本発明の好適な実施例に係るハイブリッドステアリングシステム及びその制御方法について説明する。   A hybrid steering system and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明の一実施例に係るハイブリッドステアリングシステムの構成図である。
図１に示したとおり、本発明のハイブリッドステアリングシステムは、ステアリングホイール１０の後端においてステアリングホイールシャフト１００に連結された第１トーションバー３２０、第１トーションバー３２０のトルクを測定する第１トルクセンサー３４０、及びステアリングホイールシャフト１００にトルクを加えるＭＤＰＳモーター３６０から構成されたＭＤＰＳモジュール３００と、ＭＤＰＳモジュール３００の後端においてステアリングホイールシャフト１００に連結された第２トーションバー５２０、および第２トーションバー５２０のねじれに応じて油圧で操舵出力を加える油圧機構５６０から構成されたＥＨＰＳモジュール５００と、車両の速度又は操舵角度に応じてＭＤＰＳモーター３６０のトルクと油圧機構５６０の操舵出力を共に制御することにより、ステアリングホイールシャフト１００にＭＤＰＳモーターと油圧機構による出力が全て適用できるようにする制御部７００と、を含んでなる。
すなわち、本発明のハイブリッドステアリングシステムは、ＭＤＰＳとＥＨＰＳの同時使用及び協同制御によって各状況に応じて適切な操舵感を提供することに特徴がある。このために、ＭＤＰＳとＥＨＰＳはステアリングホイールシャフト１００に直列に連結されて構成される。 FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid steering system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the hybrid steering system of the present invention includes a first torsion bar 320 connected to the steering wheel shaft 100 at the rear end of the steering wheel 10, and a first torque sensor that measures the torque of the first torsion bar 320. 340 and an MDPS module 300 composed of an MDPS motor 360 for applying torque to the steering wheel shaft 100, a second torsion bar 520 connected to the steering wheel shaft 100 at the rear end of the MDPS module 300, and a second torsion bar 520 The EHPS module 500 includes a hydraulic mechanism 560 that applies a steering output hydraulically according to the torsion of the motor, and the torque of the MDPS motor 360 and the hydraulic mechanism 5 according to the vehicle speed or steering angle. By controlling both the steering output 0, output by MDPS motor and the hydraulic mechanism to the steering wheel shaft 100 and a control unit 700 which apply all comprise.
That is, the hybrid steering system of the present invention is characterized by providing an appropriate steering feeling in accordance with each situation by simultaneous use and cooperative control of MDPS and EHPS. For this purpose, MDPS and EHPS are connected to the steering wheel shaft 100 in series.

まず、ステアリングホイール１０の後端には、ステアリングホイールシャフト１００に連結された第１トーションバー３２０、第１トーションバー３２０のトルクを測定する第１トルクセンサー３４０、及びステアリングホイールシャフト１００にトルクを加えるＭＤＰＳモーター３６０からなるＭＤＰＳモジュール３００が装着される。
運転者はステアリングホイール１０を介して操舵トルクを発生させるが、これをＴｄとする。運転者の操舵トルクＴｄはＭＤＰＳモジュール３００の第１トーションバー３２０に伝達される。このＴｄを第１トルクセンサー３４０が測定する。そして、ステアリングホイールシャフト１００にはＭＤＰＳモーター３６０によるトルクＴｍが加えられ、これによりステアリングホイールシャフト１００に掛かるトルクは運転者のトルクとＭＰＤＳモーターのトルクとの和である「Ｔｄ＋Ｔｍ」となる。 First, at the rear end of the steering wheel 10, a first torsion bar 320 connected to the steering wheel shaft 100, a first torque sensor 340 that measures the torque of the first torsion bar 320, and torque are applied to the steering wheel shaft 100. The MDPS module 300 including the MDPS motor 360 is mounted.
The driver generates a steering torque via the steering wheel 10, which is Td. The steering torque Td of the driver is transmitted to the first torsion bar 320 of the MDPS module 300. The first torque sensor 340 measures this Td. Then, torque Tm by the MDPS motor 360 is applied to the steering wheel shaft 100, whereby the torque applied to the steering wheel shaft 100 becomes “Td + Tm” which is the sum of the torque of the driver and the torque of the MPDS motor.

このような「Ｔｄ＋Ｔｍ」のトルクがＥＨＰＳモジュール５００の第２トーションバー５２０に伝達され、第２トーションバー５２０のねじれに応じて油路に設けられたバルブが開放されて油圧が供給され、シリンダー装置５４０によってラック推力が供給されるのである。油圧はモーターポンプによって供給される。油圧機構５６０、すなわちモーターポンプが加える操舵出力は、直ちにラック推力を生成するためのモーターの出力をいう。
バルブ側には第２トルクセンサーを設置することにより、ねじれ角を測定してＭＤＰＳ又はＥＨＰＳの細部制御に活用することもできる。このような構成は、さらに具体的に、ＭＤＰＳモーターの場合にはＭＤＰＳモーター電子制御ユニット（ＥＣＵ）３６２および減速器３６４が備えられてもよく、油圧機構の場合にはレザーバー（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）５６２、シリンダー装置５４０及びボールナット６２０が備えられてもよい。一方、このようなＭＤＰＳとＥＨＰＳとによる最終出力はピットマンアーム６４０、ドラッグリンク６６０、スピンドルアーム６８０及びタイロッド６９０を介して各ホイールＷに伝達される。 Such a torque of “Td + Tm” is transmitted to the second torsion bar 520 of the EHPS module 500, and a valve provided in the oil passage is opened according to the twist of the second torsion bar 520, and hydraulic pressure is supplied. The rack thrust is supplied by 540. Hydraulic pressure is supplied by a motor pump. The steering output applied by the hydraulic mechanism 560, that is, the motor pump, means the output of the motor for immediately generating rack thrust.
By installing a second torque sensor on the valve side, it is also possible to measure the torsion angle and utilize it for detailed control of MDPS or EHPS. More specifically, such a configuration may include an MDPS motor electronic control unit (ECU) 362 and a speed reducer 364 in the case of an MDPS motor, and a reservoir 562, a cylinder in the case of a hydraulic mechanism. A device 540 and a ball nut 620 may be provided. On the other hand, the final output by such MDPS and EHPS is transmitted to each wheel W via the pitman arm 640, the drag link 660, the spindle arm 680, and the tie rod 690.

一方、制御部７００は、車両の速度又は操舵角度に応じてＭＤＰＳモーター３６０のトルクと油圧機構５６０の操舵出力を共に制御することにより、ステアリングホイールシャフト１００にＭＤＰＳモーターと油圧機構による出力が全て適用できるようにする。
具体的に、制御部７００は、車速が低速の場合には油圧機構５６０から加える操舵出力を増大させて操舵性能を向上させ、車速が高速の場合には油圧機構５６０から加える操舵出力を減少させて走行安定性を向上させるようにする。すなわち、車速が低速の場合には油圧機構５６０の操舵出力を増大させて油圧機構５６０による影響を減少させ、逆にＭＤＰＳモーター３６０による制御がさらに主流を成すことができるようにする。それにより、運転者はより少ない力で柔らかくかつ正確な操舵感を得ることができる。 On the other hand, the control unit 700 controls both the torque of the MDPS motor 360 and the steering output of the hydraulic mechanism 560 according to the speed or steering angle of the vehicle, so that all outputs from the MDPS motor and the hydraulic mechanism are applied to the steering wheel shaft 100. It can be so.
Specifically, the control unit 700 increases the steering output applied from the hydraulic mechanism 560 when the vehicle speed is low to improve the steering performance, and decreases the steering output applied from the hydraulic mechanism 560 when the vehicle speed is high. To improve running stability. That is, when the vehicle speed is low, the steering output of the hydraulic mechanism 560 is increased to reduce the influence of the hydraulic mechanism 560, and conversely, the control by the MDPS motor 360 can further become mainstream. Thereby, the driver can obtain a soft and accurate steering feeling with less force.

また、制御部７００は、高速の場合には油圧機構５６０から加える操舵出力を減少させて全般的に操舵感を重くし、油圧機構５６０による制御がＭＤＰＳモーター３６０と共に対等な比率で主流を成すようにすることにより、安定的な操舵感を提供する。
また、第１トーションバー３２０の剛性が第２トーションバー５２０の剛性より大きいとき、制御部７００は、車速が低速の場合には油圧機構５６０による操舵出力を最大に増大させ、車速が高速の場合にはＭＤＰＳモーター３６０と油圧機構５６０の出力を共に制御する。すなわち、設計上、第１トーションバー３２０の剛性が第２トーションバー５２０の剛性より大きく設計されたときは、車速が低速の場合には油圧機構５６０による操舵出力を最大に増大させて油圧による影響を除去し、車速が高速の場合にはＭＤＰＳモーター３６０と油圧機構５６０の出力を共に制御する。
逆に、第１トーションバー３２０の剛性が第２トーションバー５２０の剛性より小さいときは、制御部７００は、車速が低速の場合には油圧機構５６０による操舵出力を増大させ、ＭＤＰＳモーター３６０によるトルクは減少させ、車速が高速の場合には油圧機構５６０による操舵出力を減少させ、ＭＤＰＳモーター３６０によるトルクは増大させることにより、油圧とＭＤＰＳモーターを同時に用いて制御する。 In addition, the control unit 700 reduces the steering output applied from the hydraulic mechanism 560 at a high speed to increase the overall steering feeling so that the control by the hydraulic mechanism 560 and the MDPS motor 360 become mainstream at an equal ratio. By providing a stable steering feeling.
Further, when the rigidity of the first torsion bar 320 is greater than the rigidity of the second torsion bar 520, the control unit 700 maximizes the steering output by the hydraulic mechanism 560 when the vehicle speed is low, and when the vehicle speed is high. Both control the outputs of the MDPS motor 360 and the hydraulic mechanism 560. That is, when the rigidity of the first torsion bar 320 is designed to be greater than the rigidity of the second torsion bar 520, the steering output by the hydraulic mechanism 560 is maximized when the vehicle speed is low. When the vehicle speed is high, both the outputs of the MDPS motor 360 and the hydraulic mechanism 560 are controlled.
Conversely, when the rigidity of the first torsion bar 320 is smaller than the rigidity of the second torsion bar 520, the control unit 700 increases the steering output by the hydraulic mechanism 560 when the vehicle speed is low, and the torque by the MDPS motor 360. When the vehicle speed is high, the steering output by the hydraulic mechanism 560 is decreased, and the torque by the MDPS motor 360 is increased, thereby controlling the hydraulic pressure and the MDPS motor simultaneously.

図２は本発明の一実施例に係るハイブリッドステアリングシステムの制御方法を示すフローチャートである。本発明のハイブリッドステアリングシステムの制御方法は、車速をチェックする速度測定段階（図示せず）と、車速を基準速度と比較して低速か高速か判断する車速判断段階（Ｓ２００）と、車速が低速の場合、油圧機構から加える操舵出力を増大させて操舵性能を向上させる低速制御段階（Ｓ３２０，Ｓ３４０）と、車速が高速の場合、油圧機構から加える操舵出力を減少させて走行安定性を向上させる高速制御段階（Ｓ４３０，Ｓ４５０）とを含んでなる。   FIG. 2 is a flowchart showing a control method of the hybrid steering system according to one embodiment of the present invention. The hybrid steering system control method of the present invention includes a speed measurement stage (not shown) for checking the vehicle speed, a vehicle speed judgment stage (S200) for judging whether the vehicle speed is low or high compared to the reference speed, and the vehicle speed is low. In this case, a low speed control step (S320, S340) for improving the steering performance by increasing the steering output applied from the hydraulic mechanism, and when the vehicle speed is high, the steering output applied from the hydraulic mechanism is decreased to improve traveling stability. High-speed control stage (S430, S450).

具体的に、図２は第１トーションバー３２０の剛性が第２トーションバー５２０の剛性より大きい場合である。この場合、ハイブリッドステアリングシステムの制御方法は、まず、ＭＤＰＳとＥＨＰＳによる同時制御を行う（Ｓ１００）。そして、速度測定段階（図示せず）で車速を測定し、車速判断段階（Ｓ２００）において、測定した車速を基準速度と比較して低速か高速か判断する。車速が低速と判断された場合にはＳ３２０に進み、車速が高速と判断された場合にはＳ４００に進む。
車速が低速と判断された場合、油圧機構から加える操舵出力を最大に増大させ（Ｓ３２０）、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてＭＤＰＳモーターのトルクを制御する（Ｓ３４０）低速制御段階を行う。
車速が高速と判断された場合には、オンセンターなのかを判断する（Ｓ４００）。車速が高速で操舵がオンセンターの場合にはＳ４２０に進み、車速が高速で操舵がオフセンターの場合にはＳ４３０に進む。
車速が高速で操舵がオンセンターの場合にはＳ４２０に進み、ＭＤＰＳモーターから加えるトルクを減少させ（Ｓ４２０）、第２トルクセンサーで測定されたトルクに応じて油圧機構の操舵出力を制御する（Ｓ４４０）第１高速制御段階を行う。
車速が高速で操舵がオフセンターの場合、Ｓ４３０に進み、油圧機構から加える操舵出力を減少させ（Ｓ４３０）、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてＭＤＰＳモーターのトルクを制御する（Ｓ４５０）第２高速制御段階を行う。 Specifically, FIG. 2 is a case where the rigidity of the first torsion bar 320 is greater than the rigidity of the second torsion bar 520. In this case, the hybrid steering system control method first performs simultaneous control by MDPS and EHPS (S100). Then, the vehicle speed is measured in a speed measurement step (not shown), and in the vehicle speed determination step (S200), the measured vehicle speed is compared with a reference speed to determine whether the vehicle speed is low or high. If the vehicle speed is determined to be low, the process proceeds to S320, and if the vehicle speed is determined to be high, the process proceeds to S400.
When it is determined that the vehicle speed is low, the steering output applied from the hydraulic mechanism is maximized (S320), and the torque of the MDPS motor is controlled according to the torque measured by the first torque sensor (S340). Do.
If it is determined that the vehicle speed is high, it is determined whether the vehicle is on-center (S400). If the vehicle speed is high and the steering is on-center, the process proceeds to S420. If the vehicle speed is high and the steering is off-center, the process proceeds to S430.
When the vehicle speed is high and the steering is on-center, the process proceeds to S420, the torque applied from the MDPS motor is reduced (S420), and the steering output of the hydraulic mechanism is controlled according to the torque measured by the second torque sensor (S440). ) Perform the first high-speed control stage.
When the vehicle speed is high and the steering is off-center, the process proceeds to S430, the steering output applied from the hydraulic mechanism is decreased (S430), and the torque of the MDPS motor is controlled according to the torque measured by the first torque sensor (S450). A second high speed control stage is performed.

第１トーションバーの剛性がさらに大きい場合には、低速の際に油圧機構の操舵出力を最大に上昇して油圧機構による影響を減らす。それにより、ＭＤＰＳモーターによる制御が主流を成し、ＭＤＰＳが主要制御を担当する。
一方、高速では操舵がオンセンターであれば、直進安定性をよく維持する必要があるので、ＭＤＰＳモーターから加えるトルクを減少させてＭＤＰＳの影響力を減らし、第２トルクセンサーで測定されたトルクに応じて油圧機構の操舵出力を制御する。 そして、操舵がオフセンターであれば、コーナーリング安定性のために操舵正確度と便宜性を高めるために、油圧機構から加える操舵出力を減少させてＥＨＰＳの影響を減らし、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてＭＤＰＳモーターのトルクを制御する。 When the rigidity of the first torsion bar is further increased, the steering output of the hydraulic mechanism is increased to the maximum at a low speed to reduce the influence of the hydraulic mechanism. Thereby, the control by the MDPS motor becomes mainstream, and the MDPS takes charge of the main control.
On the other hand, if the steering is on-center at high speed, it is necessary to maintain the straight running stability well, so the torque applied from the MDPS motor is reduced to reduce the influence of MDPS, and the torque measured by the second torque sensor is reduced. In response, the steering output of the hydraulic mechanism is controlled. If the steering is off-center, in order to improve the steering accuracy and convenience for cornering stability, the steering output applied from the hydraulic mechanism is reduced to reduce the influence of EHPS and measured by the first torque sensor. The torque of the MDPS motor is controlled according to the torque.

図３は本発明の一実施例に係るハイブリッドステアリングシステムの別の制御方法を示すフローチャートである。図３に示したとおり、この場合は、第１トーションバー３２０の剛性が第２トーションバー５２０の剛性より小さい場合である。この場合のハイブリッドステアリングシステムの制御方法は、まず、ＭＤＰＳとＥＨＰＳによる同時制御を行う（Ｓ１００）。そして、速度測定段階（図示せず）で車速を測定し、車速判断段階（Ｓ２００）において、測定した車速を基準速度と比較して低速か高速か判断する。車速が低速と判断された場合には、Ｓ３６０に進み、車速が高速と判断された場合には、Ｓ４６０に進む。
車速が低速と判断された場合、油圧機構から加える操舵出力を増大させ（Ｓ３６０）、ＭＤＰＳモーターから加えるトルクを減少させる（Ｓ３８０）低速制御段階を行う。
車速が高速と判断された場合、油圧機構から加える操舵出力を減少させ（Ｓ４６０）、ＭＤＰＳモーターから加えるトルクを増大させる（Ｓ４８０）高速制御段階を行う。 FIG. 3 is a flowchart showing another control method of the hybrid steering system according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, this case is a case where the rigidity of the first torsion bar 320 is smaller than the rigidity of the second torsion bar 520. In the hybrid steering system control method in this case, first, simultaneous control by MDPS and EHPS is performed (S100). Then, the vehicle speed is measured in a speed measurement step (not shown), and in the vehicle speed determination step (S200), the measured vehicle speed is compared with a reference speed to determine whether the vehicle speed is low or high. If it is determined that the vehicle speed is low, the process proceeds to S360. If the vehicle speed is determined to be high, the process proceeds to S460.
When it is determined that the vehicle speed is low, the steering output applied from the hydraulic mechanism is increased (S360), and the torque applied from the MDPS motor is decreased (S380).
If it is determined that the vehicle speed is high, the steering output applied from the hydraulic mechanism is decreased (S460), and the torque applied from the MDPS motor is increased (S480).

ここで、低速の場合には、油圧機構からの操舵出力を増大させて重いＥＨＰＳをより軽くし、ＭＤＰＳモーターから加えるトルクを減少させて軽いＭＤＰＳを重く補償することにより、適切な操舵感が出るようにする。
一方、高速の場合には、油圧機構から加える操舵出力を減少させてＥＨＰＳの重さをある程度維持し、ＭＤＰＳモーターから加えるトルクを増大させ、重くなったＥＨＰＳのためにＭＤＰＳを重くすることにより、操舵に大きな力を必要としないようにする。
すなわち、このような区分された制御方法によって運転者が操舵便宜性と操舵安定感を時期に応じて適切に感じることができる。 Here, at low speeds, the steering output from the hydraulic mechanism is increased to make heavy EHPS lighter, and the torque applied from the MDPS motor is reduced to compensate for light MDPS heavily, thereby providing an appropriate steering feeling. Like that.
On the other hand, in the case of high speed, the steering output applied from the hydraulic mechanism is decreased to maintain the weight of EHPS to some extent, the torque applied from the MDPS motor is increased, and the MDPS is increased for the heavier EHPPS, Do not require a large force for steering.
That is, the driver can appropriately feel the steering convenience and the steering stability feeling according to the time by the divided control methods.

以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を有する者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。   As mentioned above, although the preferable Example regarding this invention was described, the scope of the present invention is not limited to a specific Example, and should be interpreted by a claim. Further, it goes without saying that a person having ordinary knowledge in this technical field can make many modifications and variations within the technical scope of the present invention.

１０：ステアリングホイール
１００：ステアリングホイールシャフト
３００：モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モジュール
３２０：第１トーションバー
３４０：第１トルクセンサー
３６０：ＭＤＰＳモーター
３６２：ＭＤＰＳモーター電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３６４：減速器
５００：電動油圧パワーステアリング（ＥＨＰＳ）モジュール
５２０：第２トーションバー
５４０：シリンダー装置
５６０：油圧機構
５６２：レザーバー（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）
６２０：ボールナット
６４０：ピットマンアーム
６６０：ドラッグリンク
６８０：スピンドルアーム
６９０：タイロッド
７００：制御部
Ｓ２００：車速判断段階
Ｔｄ：操舵トルク（運転者のトルク）
Ｔｍ：ＭＰＤＳモーターのトルク
Ｗ：ホイール 10: Steering wheel 100: Steering wheel shaft 300: Motor drive power steering (MDPS) module 320: First torsion bar 340: First torque sensor 360: MDPS motor 362: MDPS motor electronic control unit (ECU)
364: Reducer 500: Electro-hydraulic power steering (EHPS) module 520: Second torsion bar 540: Cylinder device 560: Hydraulic mechanism 562: Reservoir
620: Ball nut 640: Pitman arm 660: Drag link 680: Spindle arm 690: Tie rod 700: Control unit S200: Vehicle speed judgment stage Td: Steering torque (driver's torque)
Tm: Torque of MPDS motor W: Wheel

Claims (1)

ステアリングホイールの後端においてステアリングホイールシャフトに連結された第１トーションバー、前記第１トーションバーのトルクを測定する第１トルクセンサー、及び前記ステアリングホイールシャフトにトルクを加えるモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターから構成されたモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モジュールと、前記モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モジュールの後端において前記ステアリングホイールシャフトに連結された第２トーションバー、および前記第２トーションバーのねじれに応じて油圧で操舵出力を加える油圧機構から構成された電動油圧パワーステアリング（ＥＨＰＳ）モジュールと、車両の速度又は操舵角度に応じて前記モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターのトルクと前記油圧機構の操舵出力を共に制御することにより、前記ステアリングホイールに前記モータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターと前記油圧機構による出力が全て適用できるようにする制御部と、を含んでなるハイブリッドステアリングシステムの制御方法であって、
車速をチェックする速度測定段階と、
車速を基準速度と比較して低速か高速か判断する車速判断段階と、
車速が低速の場合には油圧機構から加える操舵出力を最大に増大させ、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターのトルクを制御する低速制御段階と、
車速が高速で操舵がオンセンターの場合にはモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターから加えるトルクを減少させ、油圧機構の操舵出力を制御する第１高速制御段階と、
車速が高速で操舵がオフセンターの場合には油圧機構から加える操舵出力を減少させ、第１トルクセンサーで測定されたトルクに応じてモータードライブ・パワーステアリング（ＭＤＰＳ）モーターのトルクを制御する第２高速制御段階と、
を含んでなることを特徴とするハイブリッドステアリングシステムの制御方法。
 A first torsion bar connected to a steering wheel shaft at the rear end of the steering wheel, a first torque sensor for measuring torque of the first torsion bar, and motor drive power steering (MDPS) for applying torque to the steering wheel shaft A motor drive power steering (MDPS) module comprising a motor; a second torsion bar coupled to the steering wheel shaft at a rear end of the motor drive power steering (MDPS) module; and a second torsion bar An electro-hydraulic power steering (EHPS) module composed of a hydraulic mechanism that applies a steering output hydraulically in response to torsion, and the motor driver according to the vehicle speed or steering angle. -By controlling both the torque of the power steering (MDPS) motor and the steering output of the hydraulic mechanism, all the outputs of the motor drive power steering (MDPS) motor and the hydraulic mechanism can be applied to the steering wheel. And a control method of a hybrid steering system comprising:
A speed measurement stage to check the vehicle speed,
A vehicle speed determination stage for determining whether the vehicle speed is low speed or high speed by comparing with the reference speed;
When the vehicle speed is low, the steering output applied from the hydraulic mechanism is maximized, and a low speed control stage for controlling the torque of the motor drive power steering (MDPS) motor according to the torque measured by the first torque sensor;
A first high-speed control stage for reducing the torque applied from the motor drive power steering (MDPS) motor and controlling the steering output of the hydraulic mechanism when the vehicle speed is high and steering is on-center;
When the vehicle speed is high and the steering is off-center, the steering output applied from the hydraulic mechanism is decreased, and the second torque for controlling the torque of the motor drive power steering (MDPS) motor according to the torque measured by the first torque sensor. A high-speed control stage;
A control method for a hybrid steering system, comprising:
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